DE102004033464A1

DE102004033464A1 - Lichtsteuersystem unter Berücksichtigung des Strahlungsspektrums und des Intensitätsverlaufes

Info

Publication number: DE102004033464A1
Application number: DE102004033464A
Authority: DE
Inventors: Michael Hoss; Armin Heckmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-10
Filing date: 2004-07-10
Publication date: 2006-02-16

Abstract

Für eine variable additive Farbmischung werden in der Regel zwei oder drei Strahlungsemitter wie z. B. Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe, z. B. Rot, Grün und Blau, so zusammengebracht, dass in dem Beleuchtungsmischfeld für den Betrachter eine bestimmte Farbe erzeugt wird. DOLLAR A Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass sich die gewünschte Farbe nicht mit einfachen Mitteln exakt und reproduzierbar einstellen lässt und dass bei einer unvermeidbaren Exemplarstreuung der Strahlungsemitter sich auch die Mischfarbe ändert. DOLLAR A Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem es bei der Steuerung der Leuchtdioden und der dadurch erzeugten Mischfarbe mindestens die Strahlungsspektren und die Intensitätsverläufe der verwendeten Strahlungsemitter berücksichtigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein strahlungsabgebendes Modul, basierend auf Strahlungsemittern wie z.B. Leuchtdioden und einer Ansteuerelektronik, das durch eine Software programmiert und vielseitig verwendet werden kann. Die Software berücksichtigt mindestens die Wellenlängenspektren und die Intensitätsverläufe der Strahlungsemitter.

Leuchtdioden werden in fast allen Bereichen der Technik eingesetzt; in zunehmendem Maße auch im Bereich Allgemeinbeleuchtung. Sie wird zur Zeit vorteilhaft zur punktförmigen aber auch flächigen Beleuchtung von z.B. Objekten eingesetzt, insbesondere die Möglichkeit mit Leuchtdioden bestimmte Farben in additiver Farbmischung zu erzeugen, wird in zunehmendem Maße genutzt.

Für eine variable additive Farbmischung werden in der Regel 2 oder 3 Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe, z.B. Rot, Grün und Blau, so zusammen gebracht, dass in dem Beleuchtungsmischfeld für den Betrachter eine bestimmte Farbe erzeugt wird. Hierzu wird zum einen die Intensität verändert, damit sich die gewünschte Mischfarbe einstellt, zum anderen werden z.B. weitere Leuchtdioden mit unterschiedlicher Wellenlänge hinzu geschaltet.

Um eine Farbe einzustellen sind deshalb aufwendige Versuche notwendig, indem aus einer Vielzahl von Leuchtdioden die richtige Kombination und der richtige Flussstrom ausgewählt werden muss.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass die sich gewünschte Farbe nicht mit einfachen Mitteln exakt einstellen lässt und dass bei einer unvermeidbaren Exemplarstreuung der Leuchtdioden zudem die Mischfarbe sich auch ändert.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zu Grunde ein kostengünstiges und wirtschaftliches System zu entwickeln, das anhand der eingesetzten Strahlungsemitter, wie z.B. Leuchtdioden, und den damit bekannten Spektren und Intensitätskurven, den dadurch verfügbaren Farbraum bestimmt.

Diese Aufgabe wird bei diesem System dadurch gelöst, das das strahlungsabgebende Modul die Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe der verwendeten Strahlungsemitter in geeigneter Art und Weise gespeichert hat und einer anzuschließenden Software übermittelt.

Die Software bestimmt anhand dieser Werte den maximal möglichen Farbraum. Der Anwender kann dann den von ihm gewünschten Farbpunkt, eine Farbenlinie, Farbenfläche oder einen Farbenpolygonzug auswählen. Diese Informationen werden dann in das strahlungsabgebende Modul übertragen, die dann die Strahlungsemitter steuert.

Ebenso kann die Software dazu genutzt werden, die wirtschaftlichste Kombination von Leuchtdioden zur Erzeugung des gewünschten Farbraumes zu finden.

In der einfachsten Ausprägung besteht das System aus einem strahlungsabgebenden Modul, bei dein die Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe in einem Speicher hinterlegt sind. Bei Verbindung mit einem Computer und entsprechender Software können diese Daten ausgelesen und verarbeitet werden. Nach Auswahl der gewünschten Farbe oder Farbverläufe erfolgt eine Programmierung des strahlungsabgebenden Moduls. Das strahlungsabgebende Modul arbeitet autark und benötigt lediglich für die Programmierung eine Verbindung zum Computer.

In einer Modifikation kann auch die Software und das strahlungsabgebende Modul eine Einheit bilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung und einer Skizze beispielhaft noch näher erläutert. Es zeigen:
1: zeigt den prinzipiellen Aufbau der Hardware. Sie verfügt über eine Stromversorgung (1) einen Mikrokontroller (2), einen Erzeuger (3) für die Führungsgröße z.B. der Flussstrom der Leuchtdioden (4) sowie einen Programm- und Datenspeicher (5). Ggf. weitere Ein- und Ausgänge (7) dienen der Programmsteuerung. Zur Programmierung der Hardware ist eine Kommunikationsschnittstelle (6) vorhanden. Die Leuchtdioden (4) sind in dieser Variante auf dem Steuermodul integriert.
2: zeigt die Anordnung im Prinzip. Die Software, installiert auf einem Computer (1), berechnet anhand der vom strahlungsabgebenden Modul gelieferten Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe die Farbräume und sendet die Ergebnisse an das strahlungsabgebende Modul (3) zurück. Die Ansteuerelektronik steuert dann, ggf. unter zu Hilfenahme von externen Steuerelementen wie beispielsweise Taster, Potentiometer oder Winkelgeber, die Strahlungsemitter (2).
3: zeigt beispielhaft einen Farbschuh (1) in dein der mögliche Farbraum (der hier beispielhaft gewählten Leuchtdioden der Farben Grün (Punkt A), Blau (Punkt B) und Rot (Punkt C)) durch die Punkte A-B-C dargestellt ist. Die Punkte D-E-F ist der ausgewählte Farbenpolygonzug, der durch die Software in eine entsprechende Führungsgröße umwandelt und an das strahlungsabgebende Modul übermittelt wird.

Claims

Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes, dadurch gekennzeichnet, das ein programmierbares strahlungsabgebendes Modul die Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe der Strahlungsemitter bei der Ansteuerung der Strahlungsemitter berücksichtigt.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsemitter-Module alle Informationen über die Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe beinhalten.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsemitter-Module durch eine Software programmiert werden können.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Software anhand der durch die Strahlungsemitter-Module vorgegebener Strahlungsspektren und Intensitätsverläufe den machbaren Farbraum bestimmt und das anhand dieses Farbraumes eine Auswahl der einstellbaren Farben vorgenommen werden kann.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Software so ausgebildet ist, dass sie einen Farbpunkt, eine Farbenlinie, eine Farbenfläche oder einen Farbenpolygonzug zur Auswahl darstellt.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Software weitere Programmteile beinhaltet, mit denen die Farben und Farbverläufe zeitlich oder in ihrer Intensität veränderbar sind.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Software anhand der Spektren und Intensitätsverläufe der Leuchtdioden auch weitere optische Kennwerte wie z.B. x/y-Koordinaten, dominante Wellenlänge oder ähnlichste Farbtemperatur berechnet und darstellt.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Software Programmierteile beinhaltet, mit denen eine gezielte Abfrage von realisierbaren Farbpunkten durchgeführt werden kann.
Anordnung zur Steuerung von Strahlungsemittern unter zu Hilfenahme des Strahlungsspektrums und Intensitätsverlaufes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung mit anderen Systemen innerhalb und außerhalb des Moduls auf geeignete Weise kommunizieren kann.